Γιατί το σχήμα ενός τετραεδρικού μορίου νερού;

Το σχήμα ενός μορίου νερού δεν είναι απόλυτα τετραεδρικό, αλλά είναι λυγισμένο ή σχήμα V . Αυτό το σχήμα είναι αποτέλεσμα αυτών των παραγόντων:

* Διαμόρφωση ηλεκτρονίων του οξυγόνου: Το οξυγόνο έχει έξι ηλεκτρόνια στο εξωτερικό του κέλυφος, θέλοντας δύο ακόμη να ολοκληρώσουν το οκτάδες του.

* ομοιοπολική σύνδεση: Το οξυγόνο σχηματίζει δύο ομοιοπολικούς δεσμούς με δύο άτομα υδρογόνου, μοιράζοντας ηλεκτρόνια για την επίτευξη σταθερότητας.

* Ζεύγη: Το οξυγόνο διαθέτει επίσης δύο μοναχικά ζεύγη ηλεκτρονίων, τα οποία απωθούν τα ζεύγη συγκόλλησης.

* Θεωρία VSEPR: Η θεωρία απορρόφησης ηλεκτρονίων ζεύγους κελύφους σθένους δηλώνει ότι τα ζεύγη ηλεκτρονίων (τόσο ζεύγη συγκόλλησης όσο και μοναχικά) γύρω από ένα κεντρικό άτομο οργανώνονται για να ελαχιστοποιήσουν την απόρριψη.

Εδώ λειτουργεί:

1. Τα δύο ζεύγη συγκόλλησης των ηλεκτρονίων στους δεσμούς Ο-Η θέλουν να είναι όσο το δυνατόν πιο μακριά, δημιουργώντας μια γωνία δεσμού 104,5 °.

2. Τα μοναχικά ζεύγη στο οξυγόνο είναι επίσης αρνητικά φορτισμένα και απωθούν τα ζεύγη συγκόλλησης, ωθώντας περαιτέρω τα άτομα υδρογόνου πιο κοντά.

3. Αυτή η απόρριψη έχει ως αποτέλεσμα ένα λυγισμένο σχήμα και όχι σε μια τέλεια τετραεδρική δομή.

Σκεφτείτε με αυτόν τον τρόπο:

Φανταστείτε ένα μπαλόνι με δύο χορδές που συνδέονται με αυτό, που αντιπροσωπεύουν τα άτομα υδρογόνου. Το ίδιο το μπαλόνι αντιπροσωπεύει το άτομο οξυγόνου με τα μοναχικά του ζεύγη. Οι χορδές θα τραβηχτούν πιο κοντά από την πίεση του μπαλονιού, με αποτέλεσμα ένα λυγισμένο σχήμα.

Σημασία του σχήματος:

Αυτό το λυγισμένο σχήμα είναι ζωτικής σημασίας για τις μοναδικές ιδιότητες του νερού:

* πολικότητα: Η λυγισμένη δομή δημιουργεί ένα πολικό μόριο, με ελαφρώς αρνητικό φορτίο στην πλευρά του οξυγόνου και ένα ελαφρώς θετικό φορτίο στην πλευρά του υδρογόνου.

* δεσμός υδρογόνου: Η πολικότητα επιτρέπει στα μόρια του νερού να σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους, οδηγώντας στο υψηλό σημείο βρασμού, την επιφανειακή τάση και τις ιδιότητες διαλύτη.

Έτσι, ενώ το μόριο του νερού δεν είναι ένα τέλειο τετράεδρο, το λυγισμένο σχήμα του είναι το αποτέλεσμα της απόρριψης ηλεκτρονίων και παίζει σημαντικό ρόλο στην κατασκευή του νερού το βασικό υγρό είναι.